- •Введение
- •1 Общие сведения о гидроприводах
- •1.1 Достоинства и недостатки гидроприводов
- •1.2 Давление в жидкости
- •1.3 Характеристики жидкостей. Рабочие жидкости гидроприводов станков
- •1.4 Режимы течения жидкости в трубах
- •1.5 Гидравлические потери
- •1.6 Расход жидкости через отверстия
- •1.7 Гидравлический удар
- •1.8 Утечки
- •1.8.1 Утечки через кольцевой зазор
- •1.8.2 Утечки через зазор между плоскими стенками
- •1.9 Виды и структура гидроприводов. Исполнения гидроаппаратуры
- •2 Насосы
- •2.1 Шестерённые насосы
- •2.2 Аксиально-поршневые насосы
- •2.3 Радиально-поршневые насосы
- •2.4 Пластинчатые насосы двойного действия
- •3 Гидродвигатели
- •3.1 Гидромоторы
- •3.2 Гидроцилиндры и поворотные гидродвигатели
- •3.3 Дифференциальное включение цилиндра с односторонним штоком
- •3.4 Вариант конструкции гидроцилиндра и рекомендации по расчёту размеров цилиндров
- •4 Направляющая гидроаппаратура
- •4.1 Направляющие гидрораспределители
- •4.1.1 Золотниковые направляющие распределители
- •4.1.2 Крановые распределители
- •4.2 Обратные клапаны
- •4.3 Гидравлические замки
- •5 Регулиpующая гидpоаппаpатуpа
- •5.1 Клапаны давления
- •5.1.1 Общие сведения
- •5.1.2 Напорные клапаны
- •5.1.3 Редукционные клапаны
- •5.1.4 Клапаны соотношения давлений (пропорциональные)
- •5.1.5 Клапаны (регуляторы) давления для уравновешивающих цилиндров
- •5.2 Дроссели
- •5.3 Гидропанели
- •6 Типовые функциональные гидросхемы
- •6.1 Реверсирование движения рабочего органа
- •6.2 Регулирование скорости рабочего органа
- •6.2.1 Дроссельное управление скоростью гидродвигателя
- •6.2.2 Стабилизация скорости рабочего органа при дроссельном управлении
- •6.2.3 Машинное упpавление скоpостью гидpодвигателя
- •6.2.4 Стабилизация скорости рабочего органа при машинном регулировании
- •6.2.5 Машинно-дроссельное управление регулированием скорости гидродвигателя
- •6.3 Синхронизация работы гидродвигателей с помощью делителей потока (расхода)
- •7 Вспомогательные элементы гидpопpиводов
- •7.1 Аппараты и приборы для контроля давления
- •7.2 Уплотнения
- •7.3 Аккумуляторы
- •7.4 Фильтры
- •7.5 Гидробаки
- •7.6 Насосные установки
- •8 РасчЁт гидросистем
- •9 Гидpавлические следящие системы
- •9.1 Привод с четырёхщелевым дpосселиpующим pаспpеделителем
- •9.2 Погpешность воспpоизведения, нечувствительность и устойчивость следящей системы
- •9.3 Привод с двухщелевым дросселирующим распределителем (рис. 8.4)
- •9.4 Привод с однощелевым дросселирующим распределителем (рис. 8.5)
- •9.5 Следящие приводы с постоянной скоpостью копиpования
- •9.6 Многокаскадные гидроусилители
- •9.7 Электрогидравлические следящие и шаговые приводы
- •9.8. Гидроаппаратура с пропорциональным управлением. Гидроаппаратура с цифровым управлением
- •10 Построение гидрокинематических схем станков
- •10.1 Гидрокинематика круглошлифовального станка модели 3152м (рис. 7.1)
- •10.1.3 Продольная подача стола
- •10.1.4 Поперечная подача шлифовальной бабки
- •10.1.5 Быстрые поперечные перемещения шлифовальной бабки
- •10.2 Силовая головка с гидропанелью подач типа 5у4242
- •10.3 Гидросистема обрабатывающего центра модели ир-500мф4 (рис.7.3)
- •10.3.1 Переключение диапазонов коробки скоростей
- •10.3.2 Привод механизма ориентации шпинделя
- •10.3.3 Гидравлическое уравновешивание шпиндельной бабки
- •10.3.4 Приводы цикловых движений при автоматической смене инструмента
- •10.3.5 Привод цикловых движений при автоматической смене спутников
- •11 Элементы пневмоприводов и систем пневмоавтоматики
- •11.1 Общие сведения
- •11.2 Пневмодвигатели
- •11.3 Пневмопpеобpазователи
- •11.4 Регулирующая пневмоаппаратура
- •11.5 Направляющая пневмоаппаратура
- •11.5.1 Пневмораспределители
- •11.5.2 Логические пневмоклапаны
- •11.5.3 Трехмембранное реле усэппа
- •11.6 Реализация некоторых функциональных устройств посредством трёхмембранных реле усэппа
- •11.6.2 Память
- •11.7 Элементы струйной пневмоавтоматики (пневмоники)
- •11.8 Примеры пневмоавтоматизации с использованием логических элементов
6.2.2 Стабилизация скорости рабочего органа при дроссельном управлении
Для регулирования и стабилизации скорости применяют регуляторы расхода (регуляторы потока, регуляторы скорости).
В системах с дросселем на выходе применяются регуляторы расхода, состоящие из последовательно установленных редукционного клапана прямого действия и дросселя (рис. 5.4).
Колебания технологической нагрузки R на штоке цилиндра в такой системе вызывают колебания противодавления pпр, но редукционный клапан обеспечивает постоянство давления перед дросселем. В результате будет иметь место постоянство перепада давлений на дросселе и подачи масла через него независимо от величины технологического сопротивления на штоке цилиндра.
|
Регулятор расхода, содержащий дроссель, редукционный клапан, обратный клапан и распределитель, управляемый от кулачка цилиндра или перемещаемого им узла (рис. 5.5) позволяет обеспечить следующий цикл движения рабочего органа: |
а) быстрый подвод,
б) рабочий ход с регулируемой скоростью, независимой от нагрузки,
в) быстрый отвод.
Гидропотоки, обеспечивающие указанные такты цикла, следующие:
а) Р1–II; Р2–I:
б) кулачок К переключает
в) Р1–I:
- в начале отвода:
- по окончании действия кулачка К
Регуляторы расхода могут иметь и другой состав аппаратов, например, клапан разности давлений (рис. 4.2,а) и дроссель, установленные параллельно один другому (на рис. 7.2 – ДР1, ДР2 и К3). Такие комбинации аппаратов применяются в системах с дросселем на входе.
6.2.3 Машинное упpавление скоpостью гидpодвигателя
6.2.3.1. В гидроприводе вращательного движения по рис. 5.1,а скорость выходного звена (вала гидромотора) может изменяться с помощью регулируемого насоса, регулируемого мотора или с помощью обеих указанных гидромашин.
При использовании регулируемого насоса привод будет обеспечивать постоянство крутящего момента на валу гидромотора. При использовании регулируемого мотора будет постоянной развиваемая им мощность. Использование регулируемых насоса и мотора позволяет обеспечить требуемое соотношение характеристик привода и увеличить диапазон регулирования скорости.
6.2.3.2. В схеме по рис. 5.1,б регулирование частоты гидромотора и реверсирование производится с помощью насоса Н1. Гидропотоки при этом будут следующими:
При перегрузке циркуляция масла идет по контуру:
в зависимости от того, какая линия является напорной (1 или 2).
Клапан К5 является предохранительным. Подпитывание замкнутой системы производится вспомогательным насосом Н2 через обратный клапан К1 (если линия 1 – всасывающая) или К2 (если линия 2 – всасывающая). Требуемое давление подпитывания (обычно 0,3-0,5 МПа) обеспечивается с помощью переливного клапана К6.
6.2.3.3. Рассмотрим вариант гидропривода возвратно-поступательного движения (рис. 5.1,в). В нем: Н – регулируемый насос, К1 – предохранительный и К2 – подпорный (до 0,15 МПа – для стабилизации сил трения) клапаны.
|
Уравнение равновесия сил на поршне цилиндра: где R – сила технологического сопротивления; S – сумма сил трения. Можно считать S=const и рпр=const. Тогда при изменении R соответственно будет изменяться р и пропорционально ему будут изменяться утечки в системе : = k×p, где k – т.н. коэффициент утечек. В результате подача в цилиндр Q при настроенной подаче Qн насоса изменяется. При R=0 при т.е. |
что получается из-за возрастания объёмных потерь при рабочем ходе.
– коэффициент неравномерности хода.
Плавность хода тем выше, чем меньше Λ.
Так как v уменьшается с увеличением и p, а p – функция от R, то увеличение R вызывает падение v. Это является недостатком способа регулирования.
Однако способ достаточно экономичен, т.к. во-первых, мощность пропорциональна нагрузке на поршне (N = p×Qн), и во-вторых, поскольку подачей масла (Qн) регулируется v, то чем меньше v, тем потребляемая мощность меньше. Т.е. мощность устанавливается применительно к конкретному режиму работы. Такие системы предпочтительнее в мощных станках. Т.к. в системах не используются дроссели, а значит нет потерь мощности на дросселирование потока масла, то КПД систем с машинным управлением достаточно высок.